斑茅割手密复合体(GXAS07-6-1)及其与甘蔗F_1的GISH分析

斑茅割手密复合体(GXAS07-6-1)是广西蔗茅属斑茅和广西甘蔗属割手密的属间杂种,聚集了双亲的优点。本研究利用基于Alu-like的PCR鉴定方法对GXAS07-6-1及甘蔗与GXAS07-6-1的3份F_1材料进行真实性鉴定,基于基因组原位杂交技术(GISH)对父本GXAS07-6-1及其3份F_1染色体组成及核型进行分析。研究结果表明:3份F_1材料为GXAS07-6-1的真杂种;父本GXAS07-6-1的染色体众数为62条,其中30条来自蔗茅属斑茅,32条来自甘蔗属割手密,核型分类属于1B,其染色体按"n+n"方式传递;GXASF_108-2-17、GXASF_108-2-22、GXASF_108-2-32的染色体数目为78~80条,其中69~71条来自甘蔗属,9~11条来自蔗茅属斑茅,3份F_1的核型分类分别属于2B、1B、1B,染色体传递方式均为"n+n"。父本GXAS07-6-1及3份F_1材料中均未发现有染色体的交换或易位现象。甘蔗与斑割复合体杂交,蔗茅属斑茅染色体在亲子间传递过程存在丢失现象。

斑茅割手密杂种后代真实性鉴定及遗传分析

以斑茅GXA87-36(♀)与割手密GXS79-9(♂)杂交获得的经形态鉴别为真杂种的后代材料GXAS07-6-1(斑茅割手密杂合体)及其双亲为材料,利用体细胞染色体计数以及SSR、SRAP分子标记对杂种进行真实性鉴定,并利用SRAP分子标记对斑茅GXA87-36、割手密GXS79-9及其杂种后代遗传位点的传递进行分析。结果表明,GXA87-36体细胞染色体数为2n=60,GXS79-9体细胞染色体数为2n=64,其杂种GXAS07-6-1染色体2n=62,其杂交的染色体遗传方式为n+n;筛选出3对SSR引物和5对SRAP引物可分辨后代的真伪;利用71对SRAP引物扩增后代和双亲,检测到1095个遗传位点,多态性位点数为800;母本有279个位点,其中有79%传递给其后代;父本有439个位点,其中有73%传递给后代;用NTSYS-pc2.10e软件计算Jaccard遗传相似系数,双亲间为0.474,后代与母本、父本间分别为0.696、0.752,表明后代GXAS07-6-1偏向父本遗传。

甘蔗斑茅属间远缘杂种真实性的ITS鉴定及其抗旱性分析

对甘蔗斑茅属间远缘杂种真实性进行ITS鉴定,同时在水分胁迫下对斑茅及其杂种后代的生理进行研究,参照已建立的甘蔗抗旱鉴定技术体系进行筛选和评价。结果表明:崖城96-40、崖21号、崖城01-3和崖城01-6等都是斑茅的真实杂种;海南92-105(斑茅)、崖城92-77(斑茅)都表现为高抗或特抗,可见斑茅具有很强的抗旱性。

斑茅杂种甘蔗BC_1品系的模糊综合评判

应用模糊综合评判法对斑茅杂种甘蔗BC1 17个单系进行模糊综合评判分析,结果表明:YCE01-33、YCE01-35、YCE01-37、YCE01-39等4个品系的表现均比较优秀,可以作进一步利用;其余品系可以少利用。此外,应用模糊评分法检验的结果亦相似。

斑茅与2个野生近缘种的亲缘关系研究

选择地理来源相近和生境相似的野生斑茅、割手密(甘蔗属)、蔗茅(蔗茅属)材料各10份,以5份苞子草(菅属)为外类群,利用SRAP和ISSR分子标记研究斑茅与其他两个近缘种的亲缘关系,结果表明:4个物种间遗传多样性水平非常高,SRAP和ISSR分子标记的平均多态性位点百分率分别为98.0%和97.6%,且斑茅和割手密种内具有高的遗传多样性水平;在共有带上,斑茅与割手密和蔗茅SRAP标记分别为4条和13条,ISSR标记均为7条,说明不同标记在共有带上呈现不一样的规律,但SRAP标记斑茅与蔗茅呈现较多的共有条带数;聚类分析表明,各材料明显按照物种进行聚类,相同物种的材料全部聚在一起,在物种间斑茅优先与蔗茅聚为一类,而后与割手密聚在一起形成"甘蔗属复合体",而苞子草单独聚为一类;研究支持将斑茅划离甘蔗属,划入蔗茅属。

不同土壤生境下斑茅对重金属的富集特征

为了筛选Cu、Zn、Pb、Cd多重金属离子的富集植物,对不同土壤生境(铜铁矿、钨矿、铅锌矿和无矿场污染)的优势种斑茅(Saccharum arundinaceum(Retz.)Jeswiet)对Cu、Zn、Pb、Cd离子富集情况进行了调查。结果表明,斑茅对Cu、Zn、Pb、Cd离子有富集优势并以Cu富集显著,斑茅根系土壤与斑茅地上部Cu含量存在相关性(P<0.05),斑茅对Pb和Cd的富集与转运存在极显相关性(P<0.01);在强酸、多金属污染弃耕农田土壤中,斑茅不仅符合Cu超富集植物的特征,而且其对Zn、Pb和Cd3种重金属的富集系数和转运系数均>1。在Cd、Cu、Pb和Zn均低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)的弃耕农田中,斑茅对Cu、Zn和Cd的富集系数均>1。研究表明,斑茅可以作为Cu、Zn、Pb、Cd多金属污染土壤的富集植物进行人工修复。